Robotica Industriale Lezione 4: I motori, muscoli dei robot ex Uni/Sito...
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Robotica Industriale - R. Cassinis 17-01-2005 Lezione 4: I motori, muscoli dei robot 1 © 2004-2005 Riccardo Cassinis. All rights reserved 17-01-2005 Robotica Industriale Lezione 4: I motori, muscoli dei robot 17-01-2005 Lezione 4: I motori, muscoli dei robot 2 Prima di andare avanti: I motori appartengono alla classe degli attuatori: Dispositivi che, rispondendo a stimoli (elettrici) applicati al loro ingresso, producono modificazioni fisiche di se stessi e/o dello spazio circostante dipendenti dagli stimoli secondo una legge nota . Un bellissimo tutorial: http://www. acfr . usyd . edu . au/teaching/1st- year/mech1751/material/lectures/Actuators . pdf
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Lezione 4: I motori, muscoli dei robot
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17-01-2005
Robotica Industriale
Lezione 4:I motori, muscoli dei robot
17-01-2005Lezione 4: I motori, muscoli dei robot 2
Prima di andare avanti:
I motori appartengono alla classe degli attuatori:
Dispositivi che, rispondendo a stimoli (elettrici)applicati al loro ingresso, producono modificazionifisiche di se stessi e/o dello spazio circostantedipendenti dagli stimoli secondo una legge nota.
Un bellissimo tutorial:
http://www.acfr.usyd.edu.au/teaching/1st-year/mech1751/material/lectures/Actuators.pdf
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Movimento lineare:
Pistoni idraulici
Pistoni pneumatici
Solenoidi
Motori elettrici lineari (rarissimi)
Leghe a memoria di forma (SMA)
Bio-motori (muscoli artificiali)
Altri (motori a guidasinusoidale IBM, etc.)
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Pistoni idraulici:
Alta potenza specifica Alto costo
Olio in pressione (tubi)
Valvole proporzionali
Inadatti in alcuni ambienti
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Importanza della potenza specifica:
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Pistoni pneumatici e solenoidi:
Semplicità
Basso costo
Discreta potenza specifica
Non controllabili (on-off)
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Movimento rotatorio:
Motori idraulici (a pistoni e a palette)
Motori elettrici
A corrente continua
Brushless
Stepper
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Motori idraulici rotativi:
Vantaggi e svantaggi come i cilindri idraulici
Usati solo su macchine molto grosse
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Motori elettrici a corrente continua:
Semplicità
Costo
Prestazioni discrete
Vasta gamma
Velocità dipendente dallacorrente applicata
Velocità ± dipendente dallatensione applicata
Rotazione veloce
Prestazioni non uniformi
Presenza di spazzole ecollettore (manutenzione)
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Le curve fondamentali di un motore DC
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Altre curve…
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Motori elettrici a corrente alternata(brushless):
Prestazioni buone
Prestazioni uniformi
Assenza di spazzole ecollettore (zeromanutenzione)
Costo
Complessità del sistema dicontrollo
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Motori elettrici a passo:
Dedicheremo loro un capitolo a parte
Per ora ci basta sapere che sono rotativi, e che giranoabbastanza piano.
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Altri tipi di motori
Per un po’ di tempo, hanno avuto grande successo imotori “a terre rare a trazione diretta”
Motori a corrente alternata, fatti per girare molto piano
Vantaggio: potevano essere calettati direttamente sui giunti
Svantaggi: costo, dissipazione del calore, dimensioni.
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Il quinto problema:
Il movimento dei motori non va quasi mai bene cosìcom’è.
Occorre cambiarne la velocità, e talvolta anche il tipo.
Occorrono organi di trasmissione del movimento
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Cambiare il tipo di movimento:
Lineare Rotatorio
Lin
eare
Rot
ator
io
DaA
LeveraggiCavi, cinghie o catene
Biella - manovellaCremagliera-pignone
Catene
VitePignone - Cremagliera
Biella - manovellaCinghie dentate
LeveraggiIngranaggi
Viti senza fineCinghie dentate
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Da movimento lineare a lineare:
Leveraggi
Cavi, cinghie o catene
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Da movimento lineare a rotatorio:
Biella - manovella
Cremagliera-pignone
Catena
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Da movimento rotatorio a lineare:
Vite
Biella - manovella
Cinghia dentata
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Da movimento rotatorio a rotatorio:
Vite senza fine
Cinghia dentataIngranaggi
Leveraggi
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Da movimento rotatorio a rotatorio:
Vite senza fine
Cinghia dentataIngranaggi
Leveraggi
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Ancora da rotatorio a rotatorio:
Giunto cardanico
Giunti omocineticivari
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Il famoso harmonic drive:
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Caratteristiche delle trasmissioni:
Alcune trasmissioni permettono di cambiare la velocitàdi movimento e in ragione inversa la forza esercitata(ingranaggi), altre no
Alcune trasmissioni sono reversibili, altre no
Alcune trasmissioni non possono non avere gioco
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Trasmissioni irreversibili:
Creano molti problemi di controllo
Non occorrono freni
Motore
Freno elettromagnetico
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Il gioco:
Pin
Pout
Senza gioco
Pin
Pout
Con gioco
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Il gioco
Gli ingranaggi non possono non avere gioco
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Come si elimina il gioco
Pre-caricamento per gravità
Pre-caricamento a molla
Regolazione fine
P
